جلد 5، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1397 )
سال1397، جلد5 شماره 2 صفحات 128-105 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Teimori H, Balouchi H, Moradi A, Soltani E. (2019). Effect of Seed Aging and Water Potential on Seed Germination and Biochemical Indices of Fenugreek (Trigonella foenum-graecum) at Different Temperatures. Iranian J. Seed Res.. 5(2), 105-128. doi:10.29252/yujs.5.2.105
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-375-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-375-fa.html
تیموری حسن، بلوچی حمیدرضا، مرادی علی، سلطانی الیاس. تأثیر زوال بذر و پتانسیل آب بر شاخص‌های جوانه‌زنی و بیوشیمیایی بذر گیاه شنبلیله (Trigonella foenum-graecum) در دماهای مختلف پژوهشهای بذر ایران 1397; 5 (2) :128-105 10.29252/yujs.5.2.105
دانشگاه یاسوج ، balouchi@yu.ac.ir
چکیده: (14732 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: جوانه‌زنی بذر از اولین مراحل مهم و پیچیده در چرخه زندگی گیاهان است و تحت تاثیر عوامل وراثتی و محیطی بسیاری قرار می‌گیرد. عوامل مختلفی در جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه تاثیرگذار هستند. از جمله این عوامل می‌توان به خصوصیات گیاه مادری (تغذیه، ژنتیک)، مرحله‌ی رسیدگی بذر در زمان برداشت و همچنین عوامل محیطی (دما، پتانسیل آب، تهویه و فشردگی خاک) اشاره کرد. بنیه بذر نیز به عنوان اولین جزء از کیفیت بذر تحت تاثیر زوال بذر در طی انبارداری کاهش می‌یابد. هدف از پژوهش حاضر بررسی واکنش جوانه‌زنی و بیوشیمیایی بذرهای زوال یافته گیاه شنبلیله در دامنه‌های دمایی و رطوبتی مختلف می‌باشد.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال 1395 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل بذرهای زوال یافته و بدون زوال در نه سطح دمایی (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سانتی‌گراد) و هفت سطح پتانسیل اسمزی (صفر، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- و 2/1- مگاپاسکال) بود.
یافته‌ها: در این آزمایش اثر زوال‌بذر، پتانسیل‌‌آب و برهمکنش آن‌ها در هر محیط بر شاخص‌های جوانه‌زنی (درصد و سرعت جوانه‌زنی و شاخص بنیه گیاهچه) و بیوشیمیایی (قندمحلول، پرولین، پروتئین محلول و آنزیم کاتالاز) بذر گیاه شنبلیله معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که در بذرهای زوال یافته مقادیر درصد و سرعت جوانه‌زنی و شاخص بنیه گیاهچه با کاهش پتانسیل اسمزی آب محیط در دماهای پایین‌تر و بالاتر از دمای 20 درجه سانتی‌گراد، کاهش و مقادیر ترکیبات بیوشیمیایی بذر (قند محلول، پروتئین محلول، پرولین و آنزیم کاتالاز) نیز افزایش یافت.
نتیجه گیری: به‌طورکلی شاخص‌های جوانه‌زنی و بیوشیمیایی بذر گیاه شنبلیله به ترتیب نسبت به پتانسیل‌های آب، زوال بذر و دمای جوانه‌زنی بذر حساسیت نشان می‌دهد. در شرایط کاهش پتانسیل اسمزی آب، دمای جوانه‌زنی کمتر از 20 درجه سانتی‌گراد منجر به افزایش مقاومت جوانه‌زنی بذر شنبلیله به پتانسیل منفی‌تر آب گردید.
جنبه‌های نوآوری:
مقدمه: جوانه‌زنی بذر از اولین مراحل مهم و پیچیده در چرخه زندگی گیاهان است و تحت تاثیر عوامل وراثتی و محیطی بسیاری قرار می‌گیرد. عوامل مختلفی در جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه تاثیرگذار هستند. از جمله این عوامل می‌توان به خصوصیات گیاه مادری (تغذیه، ژنتیک)، مرحله‌ی رسیدگی بذر در زمان برداشت و همچنین عوامل محیطی (دما، پتانسیل آب، تهویه و فشردگی خاک) اشاره کرد. بنیه بذر نیز به عنوان اولین جزء از کیفیت بذر تحت تاثیر زوال بذر در طی انبارداری کاهش می‌یابد. هدف از پژوهش حاضر بررسی واکنش جوانه‌زنی و بیوشیمیایی بذرهای زوال یافته گیاه شنبلیله در دامنه‌های دمایی و رطوبتی مختلف می‌باشد.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال 1395 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل بذرهای زوال یافته و بدون زوال در نه سطح دمایی (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سانتی‌گراد) و هفت سطح پتانسیل اسمزی (صفر، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- و 2/1- مگاپاسکال) بود.
یافته‌ها: در این آزمایش اثر زوال‌بذر، پتانسیل‌‌آب و برهمکنش آن‌ها در هر محیط بر شاخص‌های جوانه‌زنی (درصد و سرعت جوانه‌زنی و شاخص بنیه گیاهچه) و بیوشیمیایی (قندمحلول، پرولین، پروتئین محلول و آنزیم کاتالاز) بذر گیاه شنبلیله معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که در بذرهای زوال یافته مقادیر درصد و سرعت جوانه‌زنی و شاخص بنیه گیاهچه با کاهش پتانسیل اسمزی آب محیط در دماهای پایین‌تر و بالاتر از دمای 20 درجه سانتی‌گراد، کاهش و مقادیر ترکیبات بیوشیمیایی بذر (قند محلول، پروتئین محلول، پرولین و آنزیم کاتالاز) نیز افزایش یافت.
نتیجه گیری: به‌طورکلی شاخص‌های جوانه‌زنی و بیوشیمیایی بذر گیاه شنبلیله به ترتیب نسبت به پتانسیل‌های آب، زوال بذر و دمای جوانه‌زنی بذر حساسیت نشان می‌دهد. در شرایط کاهش پتانسیل اسمزی آب، دمای جوانه‌زنی کمتر از 20 درجه سانتی‌گراد منجر به افزایش مقاومت جوانه‌زنی بذر شنبلیله به پتانسیل منفی‌تر آب گردید.
جنبه‌های نوآوری:
- بررسی خصوصیات جوانه‌زنی و بیوشیمایی بذرهای زوال‌یافته گیاه شنبلیله تحت سطوح مختلف پتانسیل اسمزی و دما
- در مناطقی با پتانسیل اسمزی منفی‌تر بهتر است بذر شنبلیله در شرایطی با دماهای پایین‌تر از دمای 20 درجه سانتی‌گراد کشت گردد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اکولوژی بذر
دریافت: 1397/6/11 | ویرایش نهایی: 1399/12/23 | پذیرش: 1397/11/15 | انتشار الکترونیک: 1397/12/21
دریافت: 1397/6/11 | ویرایش نهایی: 1399/12/23 | پذیرش: 1397/11/15 | انتشار الکترونیک: 1397/12/21
فهرست منابع
1. Abdul-Baki, A.A., and Anderson, J.D. 1973. Vigor determination in soybean seed by Multiple criteria. Crop Science, 13(6): 630-633. [DOI:10.2135/cropsci1973.0011183X001300060013x]
2. Aebi, H. 1984. Catalase in vitro. In: Methods in Enzymology. Elsevier, 105: 121-126. [PMCID]
3. Akram Ghaderi, R., Soltani, E., and Sadeghipor, H.R. 2008. Biochemical changes in Pumpkin seeds affected by premature aging. Third Congress of Medicinal Plants. Shahed University, Tehran. [In Persian].
4. Alavi, S.H. Zand, E. Delkhosh, B. Ghajar, F., and Alipour, H. 2014. Study on the effect of different temperatures on the seed germination of Rosinweed (Cressa cretica) in the Rafsanjan pistachio orchards. Iranian Pistachio Magazine, 1(1): 49-57. [In Persian with English Summary].
5. Bakhshandeh, E., and Gholamhossieni, M. 2018. Quantification of soybean seed germination response to seed deterioration under peg-induced water stress using hydrotime concept. Acta Physiologiae Plantarum, 40(7): 126. [DOI:10.1007/s11738-018-2700-1]
6. Baladi, S., Balouchi, H., Moradi, A., and Movahedi Dehnavi, M. 2016. The Effect of different temperatures and moisture during storage period on germination indices of Linum usitatissimum L. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 5(1): 107-122.
7. Balouchi H.R., Bagheri, F., Kayednezami, R., Movahedi Dehnavi, M., and Yadavi, A.R. 2013. Effect of seed aging on germination and seedling growth indices in three cultivars of Brassica napus. Journal of Plant Researches, 26(4): 397-411. [In Persian with English Summary].
8. Balouchi, H.R., and Ostadian Bidgoli, R. 2017. Effect of seed deterioration on physiological and biochemical traits of oilflax (Linum usitatssimum L. Norman Var.) seed. The Plant Production (Scientific Journal of Agriculture), 40(2): 37-52. [In Persian with English Summary].
9. Balouchi, H.R., and Ostadian Bidgoli, R. 2018. Effect of seed deterioration on germination and antioxidant enzymes activity of oil flax (Linum usitatissimum L.) Red Bazrak genotype Journal of Plant Process and Function. 7(23): 205-218. [In Persian with English Summary].
10. Barsa, S.M.A., Ahmad, N., Khan, M.M., Iqbal, N., and Cheema, M.A. 2003. Assessment of cotton seed deterioration during accelerated ageing. Seed Science and Technology, 31: 531-540. [DOI:10.15258/sst.2003.31.3.02]
11. Baskin, C.C., and Baskin, J.M. 2001. Seeds: Ecology, biogeography, and evolution of dormancy and germination. Elsevier.
12. Bewley, J.D., and Black, M. 1994. Seeds. In: Seeds. Springier. 1-33.
https://doi.org/10.1007/978-1-4899-1002-8 [DOI:10.1007/978-1-4899-1002-8_1]
13. Bradford, K.J. 2002. Applications of hydrothermal time to quantifying and modeling seed germination and dormancy. Weed Science, 50(2): 248-260. [DOI:10.1614/0043-1745(2002)050[0248:AOHTTQ]2.0.CO;2]
14. Costa, G., and Morel, J. 1994. Water relations, gas exchange and amino acid content in cd-treated lettuce. Plant Physiology and Biochemistry, 32(4): 561-570.
15. Darabi, F., Valipour M., Naseri, R., and Moradi, M. 2017. The effect of accelerated aging on germination and antioxidant activity of maize hybrids (Zea mays). Iranian Journal of Seed Research, 4(1): 45-59. [In Persian with English Summary]. [DOI:10.29252/yujs.4.1.45]
16. Finch-Savage, W., Dent, K., and Clark, L. 2004. Soak conditions and temperature following sowing influence the response of maize (Zea mays L.) seeds to on-farm priming (pre-sowing seed soak). Field Crops Research, 90(2-3): 361-374. [DOI:10.1016/j.fcr.2004.04.006]
17. Gallashi, S., Farzaneh, F., Soltani. A., and Rezaei. C. 2007. Evaluation of drought stress in forty cotton genotypes at germination stage. Journal of Agricultural Science and Natural Resources, 13(2): 43-51. [In Persian with English Summary].
18. Ghaderifar, F., Kamkar, B., and Soltani, A. 2014. Seed Science and Technology. (Copland, L., and McDonald. M.B. 1936.) Translated, Jahad University Press of Mashhad, 512 p. [In Persian].
19. Ghahremani, P., Sedghi, M., and Tavakoli, H. 2015. Effect of gibberellin and salicylic acid on germination characteristics and activity of antioxidant enzymes in sunflower seeds. Journal of Seed Research, 5(2): 29-20. [In Persian with English Summary].
20. Gholami Tilehbeni, M., Babayan, S., Mosavinik, M. and Ahmadian, A. 2010. Evaluation of heterotrophic growth of rice seedling and prolin and solution sugars Concentrations changes under seed deterioration levels. Fifth National Conference on New Ideas in Agriculture. Islamic Azad University of Khorasgan Branch (Isfahan), Faculty of Agriculture. [In Persian].
21. Grundy, A., Phelps, K., Reader, R., and Burston, S. 2000. Modelling the germination of stellaria media using the concept of hydrothermal time. New Phytologist, 148(3): 433-444. [DOI:10.1046/j.1469-8137.2000.00778.x]
22. Hegarty, T. 1978. The physiology of seed hydration and dehydration, and the relation between water stress and the control of germination: A review. Plant, Cell and Environment, 1(2): 101-119. [DOI:10.1111/j.1365-3040.1978.tb00752.x]
23. Irigoyen, J., Einerich, D., and Sánchez Diaz, M. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiologia Plantarum, 84(1): 55-60.
https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1992.tb08764.x [DOI:10.1034/j.1399-3054.1992.840109.x]
24. Kamkar, B., Al-Alahmadi, M.J., Mahdavi-Damghani, A., and Villalobos, F.J. 2012. Quantification of the cardinal temperatures and thermal time requirement of opium poppy (Papaver somniferum L.) seeds to germinate using non-linear regression models. Industrial Crops and Products, 35(1): 192-198. [DOI:10.1016/j.indcrop.2011.06.033]
25. Kar, M., and Mishra, D. 1976. Catalase, peroxidase, and polyphenoloxidase activities during rice leaf senescence. Plant Physiology, 57(2): 315-319. [DOI:10.1104/pp.57.2.315] [PMID] [PMCID]
26. Kuznetsov, V.V., and Shevyakova, N.I. 1997. Stress responses of tobacco cells to high temperature and salinity. Proline accumulation and phosphorylation of polypeptides. Physiologia Plantarum, 100(2): 320-326.
https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.1997.1000214.x [DOI:10.1111/j.1399-3054.1997.tb04789.x]
27. Maguire, J.D. 1962. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, 2(2): 176-177. [DOI:10.2135/cropsci1962.0011183X000200020033x]
28. Masumi Zavariyan, A., Yousefirad, M., and Asghari, M. 2013. The effect of drought stress on germination indicators and the amount of proline and catalase, in the the seed of milk thistle medicinal plant. First National Conference on Agricultural Science, Payame Noor University-West Azarbaijan-Naghdeh. [In Persian].
29. Meyer, S.E., and Pendleton, R.L. 2000. Genetic regulation of seed dormancy in Purshia tridentata (rosaceae). Annals of Botany, 85(4): 521-529. [DOI:10.1006/anbo.1999.1099]
30. Michel, B.E., and Kaufmann, M.R. 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiology, 51(5): 914-916. [DOI:10.1104/pp.51.5.914] [PMID] [PMCID]
31. Nonogaki, H. 2006. Seed germination-the biochemical and molecular mechanisms. Breeding Science, 56(2): 93-105. [DOI:10.1270/jsbbs.56.93]
32. Ostadian Bidgoli, R., Balouchi, H.R., Soltani, E., and Moradi, A. 2017. Effects of temperature and water potential on seed germination characteristics in Safflower (Carthamus tinctorius L.) Sofeh var. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 6(1): 11-22. [In Persian with English Summary].
33. Ozgen, U., Mavi, A., Terzi, Z., Yildirim, A., Coskun, M., and Houghton, P. 2006. Antioxidant properties of some medicinal Lamiaceae (Labiatae) species. Pharmaceutical Biology, 44(2): 107-112. [DOI:10.1080/13880200600592061]
34. Paquin, R., and Lechasseur, P. 1979. Observations sur une methode de dosage de la proline libre dans les extraits de plantes. Canadian Journal of Botany, 57(18): 1851-1854. [DOI:10.1139/b79-233]
35. Patane, C., Saita, A., Tubeileh, A., Cosentino, S.L., and Cavallaro, V. 2016. Modeling seed germination of unprimed and primed seeds of sweet sorghum under peg-induced water stress through the hydrotime analysis. Acta Physiologiae Plantarum, 38(5): 115. [DOI:10.1007/s11738-016-2135-5]
36. Queiroz, R.J., and J.O. Cazetta. 2016. Proline and trehalose in maize seeds germinating under low osmotic potentials. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 20(1): 22-28. [DOI:10.1590/1807-1929/agriambi.v20n1p22-28]
37. Rajabi Khamseh, S., Danesh Shahraki, A.R., and Ghobadi Nia, M. 2015. Effect of drought stress on germination and seedling growth of Linum usitatissimum L. The first international conference and the 4th National Conference on Plants of Judging and Sustainable Agriculture. Hamedan-Permanent Secretariat of the Conference. [In Persian].
38. Ramezanzadeh Sarasti, N. 2011. Investigating mechanisms of deterioration in cotton seed: lipid peroxidation and hydrolysis of sugars. Master's Degree in Agriculture. University of Agricultural Sciences and Natural Resources Gorgan. [In Persian].
39. Rassam, G., Rahban S, Mojtabaii M., and Badri A. 2015. Effect of seed aging on germination and seedling growth of sunflower (Helianthus annuus) cultivars. Iranian Journal of Seed Research, 1(2): 115-123. [In Persian with English Summary].
40. Razani M., Mir Mohammadi, T., and Jalilnejad, N. 2016. The effect of polyethylene glycol surfaces on biochemical properties and dry weight of maize plant seed. Third Conference on New Findings in the Environment and Agricultural Ecosystems, Tehran, New Energy and Environment Institute of University of Tehran. [In Persian].
41. Rehman, S., Harris, P. and Bourne, W. 1999. Effect of artificial ageing on the germination, ion leakage and salinity tolerance of Acacia tortilis and A. coriacea seeds. Seed Science and Technology, 27(1): 141-149.
42. Ruveyda, T. 2011. Salinity exposure modifies nutrient concentration in fenugreek (Trigonella founum greacum L.). African Journal of Agriculture, 6(16): 3685-3690.
43. Sadras, V., and Milroy, S. 1996. Soil-water thresholds for the responses of leaf expansion and gas exchange: A review. Field Crops Research, 47(2-3): 253-266. [DOI:10.1016/0378-4290(96)00014-7]
44. Shaaban, M. 2016. Effect of aging on enzymatic and non-enzymatic antioxidant changes and biochemical characteristics in barley (Hordeum vulgare L.) seeds cv. Valfajr. Iranian Journal of Seed Science and Research, 3(3): 79-93. [In Persian with English Summary].
45. Soltani, A., Robertson, M., Torabi, B., Yousefi-Daz, M., and Sarparast, R. 2006. Modelling seedling emergence in chickpea as influenced by temperature and sowing depth. Agricultural and Forest Meteorology, 138(1): 156-167. [DOI:10.1016/j.agrformet.2006.04.004]
46. Soltani, M., Moradi, A., Tavakol Afshari, R., and Balouchi, H.R. 2017. Effect of different storage conditions on germination and some biochemical characteristics of castor bean (Ricinus communis) seed. Iranian Journal of Field Crop Science, 48(1): 91-105. [In Persian with English Summary].
47. Song, S., Lei, Y., and Tian, X. 2005. Proline metabolism and cross-tolerance to salinity and heat stress in germinating wheat seeds. Russian Journal of Plant Physiology, 52(6): 793-800. [DOI:10.1007/s11183-005-0117-3]
48. Tavakol Afshari, R., Ghasemian, F., Majnon Hosseini, N., Alizadeh, H., and Bihamta, M.R. 2007. The effect of early aging on germination and activity of antioxidant enzymes catalase and peroxidase in barley genotypes. Iranian Journal of Agricultural Science, 38(2): 337-346. [In Persian with English Summary].
49. Teimori, H., and Balouchi, H.R. 2017. The effect of accelerated aging on germination Fenugreek (Trigonella foenum-graecum).4th Seed Science and Technology congress, Karaj. Payam Nour University. [In Persian with English Summary].
50. Verma, S., Verma, U., and Tomer, R. 2003. Studies on seed quality parameters in deteriorating seeds in brassica (Brassica campestris). Seed Science and Technology, 31(2): 389-396. [DOI:10.15258/sst.2003.31.2.15]
51. Wang, R., Bai, Y., and Tanino, K. 2006. Seedling emergence of winterfat (Krascheninnikovia lanata (pursh) adj meeuse & smit) in the field and its prediction using the hydrothermal time model. Journal of Arid Environments, 64(1): 37-53. [DOI:10.1016/j.jaridenv.2005.04.017]
52. Zamani, A., saadatnoori, S.A. Tavakol Afshari, R., Irannejad. H., Akbari, J.U., and Tavakoli, A. 2010. Evaluation of lipid peroxidation and activity of some antioxidant enzymes in safflower seeds under natural and artificial senescence conditions. Iranian Journal of Field Crop Science (Agricultural Sciences of Iran), 41(3): 545-554. [In Persian with English Summary].
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.
طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق
© 2024 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Seed Research
Designed & Developed by : Yektaweb
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.